Temat: Projektowanie i badanie koderów i dekoderów. Wstęp: Układ

Temat: Projektowanie i badanie koderów i dekoderów.
Wstęp:
Układ kombinacyjny jest jednym z rodzajów układów cyfrowych. Charakteryzuje się tym,
że stan wyjść zależy wyłącznie od stanu wejść; stan wyjść opisują funkcje boolowskie - w
przeciwieństwie do układów sekwencyjnych, których stan wyjść zależy od stanu wejść oraz
od poprzedniego stanu wyjść. W układach kombinacyjnych nie występuje sprzężenie
zwrotne.
W układach cyfrowych ma miejsce niekorzystne zjawisko, nazwane hazardem, którego
podłożem jest niezerowy czas propagacji (przenoszenia) sygnałów.
W układach synchronicznych zjawisko hazardu praktycznie nie występuje.
Funkcjonalne bloki kombinacyjne:
.
.
.
Komutatory - multiplekser, demultiplekser
Konwertery kodów - koder, dekoder, transkoder
Bloki artymetyczne - sumator, komparator, ALU
Koder należy do klasy układów kombinacyjnych. Jest to układ posiadający k wejść oraz n
wyjść (k=2n).
Jego działanie polega na zamianie kodu " 1 z k" na naturalny kod binarny o długości n Służy
do przedstawiania informacji tylko jednego aktywnego wejścia na postać binarną, ponieważ
istnieje fizyczna możliwość aktywacji więcej niż jednego wejścia; musi istnieć możliwość
uznania tylko jednego.
Jeśli na wejście strobujące (blokujące) S (ang. strobe) podane zostanie logiczne zero, to
wyjścia yi przyjmują określony stan logiczny (zwykle zero), niezależny od stanu wejść x.
Dekoder należy do klasy układów kombinacyjnych. Jest to układ posiadający n wejść oraz k
wyjść (k=2n). Jego działanie polega na zamianie naturalnego kodu binarnego (o długości n),
lub każdego innego kodu, na kod "1 z k" (o długości k). Działa odwrotnie do enkodera, tzn.
zamienia kod binarny na jego reprezentacji w postaci wybranego tylko jednego wyjścia. W
zależności od ilości wyjść nazywa się go dekoderem 1zN.
Niektóre źródła podają, że dekoderem jest także układ, który zamienia dowolny kod cyfrowy
na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego (poprawnie taki układ powinien być nazwany
transkoderem).
Transkoder - układ cyfrowy służący do zamiany dowolnego kodu cyfrowego (poza kodem
1zN) na inny, dowolny kod cyfrowy (również z wyjątkiem kodu 1zN). Przykładem takiego
układu może być układ zamieniający naturalny kod binarny na kod wyświetlacza
siedmiosegmentowego.
(Źródło - wikipedia)
Przebieg ćwiczenia: Ćwiczący
ma do dyspozycji następujące układy scalone (po 2 sztuki)
1.
2.
UCY 7447 (7448)
UCY 74145 (7445)
Ćwiczący ma wykonać następujące doświadczenie – eksperyment:
I. Zbadać działanie dekodera BCD na 1 z 10 i transkodera BCD na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego wykorzystując odpowiednie układy scalone:
1.
PSpice: Zaprojektować schemat badanego układu, wykonać analizę stanów logicznych układu,
zapisać otrzymane wyniki: schemat oraz graficzne przedstawienie przebiegów logicznych.
2.
Wykonać analogiczne badanie układu na platformie laboratoryjnej.
Wyniki:
1. Z I schemat układu, tablica stanów (przebiegi ze wskazaniem kodu wejściowego i wyjściowego)
z PSpice (co najmniej 2 zrzuty ekranu: schemat układu + przebiegi).
2. Schemat elektryczny zmontowanego układu, tabelka zaobserwowanych przebiegów
rzeczywistych.
3. Cały przebieg ćwiczenia powinien być dobrze udokumentowany przez tabelki, zrzuty, opis
słowny.
4. W sprawozdaniu powinien być zamieszczony spis urządzeń i przyrządów
pomiarowych wykorzystanych w ćwiczeniu (nazwa, typ, numer, itp.)
5. Uwagi i wnioski zamieszczone w sprawozdaniu powinny być opracowane
indywidualnie przez każdego wykonującego ćwiczenie.
Literatura- załączniki:
Katalogi :
• CEMI,
• Texas Instruments